Magnesium

El magnesio es un elemento químico, representado por el símbolo Mg y con número atómico 12. Este metal gris brillante tiene baja densidad, bajo punto de fusión y es altamente reactivo químicamente. Al igual que otros metales alcalinotérreos del grupo 2 de la tabla periódica, nunca se encuentra libre en la naturaleza, solo combinado con otros elementos, y casi siempre presenta un estado de oxidación +2. Reacciona rápidamente con el aire, formando una fina capa de óxido de magnesio que protege al metal subyacente de una mayor corrosión. Cuando el metal puro arde, produce una luz blanca brillante. La mayor parte del magnesio se obtiene mediante la electrólisis de sales de magnesio extraídas de salmueras. Es menos denso que el aluminio y se utiliza principalmente para crear aleaciones fuertes y ligeras, a menudo con aluminio. En el espacio, el magnesio se forma en el interior de estrellas grandes y envejecidas cuando tres núcleos de helio se fusionan con un núcleo de carbono. Cuando estas estrellas explotan como supernovas, gran parte del magnesio se libera al medio interestelar, donde posteriormente puede incorporarse a nuevos sistemas estelares. En la Tierra, el magnesio es el octavo elemento más abundante en la corteza y el cuarto elemento más común en general (después del hierro, el oxígeno y el silicio), representando el 13% de la masa del planeta y una gran parte de su manto. También es el tercer elemento más abundante disuelto en el agua de mar, después del sodio y el cloro. En el cuerpo humano, el magnesio es el undécimo elemento más abundante en masa. Es esencial para todas las células y para la función de aproximadamente 300 enzimas. Los iones de magnesio interactúan con compuestos de polifosfato como el ATP, el ADN y el ARN. Cientos de enzimas requieren iones de magnesio para funcionar. Medicinalmente, los compuestos de magnesio se utilizan como laxantes y antiácidos comunes (como la leche de magnesia), y para calmar la actividad nerviosa anormal o los espasmos de los vasos sanguíneos en afecciones como la eclampsia. El magnesio elemental es un metal ligero de color gris blanquecino, con una densidad de dos tercios de la del aluminio. Tiene el punto de fusión más bajo (923 K, o 650 °C) y el punto de ebullición más bajo (1.363 K, o 1.090 °C) de todos los metales alcalinotérreos. El magnesio policristalino puro es frágil y se rompe fácilmente a lo largo de bandas de cizallamiento. Se vuelve mucho más maleable cuando se alea con pequeñas cantidades de otros metales, como un 1% de aluminio. Su maleabilidad también puede mejorarse enormemente reduciendo el tamaño de grano a aproximadamente 1 micrómetro o menos. El magnesio se usa ampliamente como agente reductor. Aunque se oxida en el aire, no necesita una atmósfera inerte para su almacenamiento porque forma una capa protectora de óxido de magnesio. La reacción directa con el aire o el oxígeno a presión normal produce solo el óxido común, MgO. Este óxido se puede combinar con peróxido de hidrógeno para formar peróxido de magnesio (MgO₂), y a bajas temperaturas el peróxido puede reaccionar más con ozono para formar superóxido de magnesio (Mg(O₂)₂). Si el magnesio en polvo se calienta justo por debajo de su punto de fusión, reacciona con nitrógeno en estado sólido para formar nitruro de magnesio (Mg₃N₂). El magnesio reacciona con agua a temperatura ambiente, pero mucho más lentamente que el calcio. Cuando se sumerge en agua, se forman burbujas de hidrógeno lentamente en la superficie del metal; esta reacción es mucho más rápida con magnesio en polvo y también se acelera a temperaturas más altas. Esta reacción reversible con el agua se puede utilizar para almacenar energía y hacer funcionar un motor basado en magnesio. El magnesio reacciona de forma exotérmica con la mayoría de los ácidos, como el ácido clorhídrico, produciendo cloruro de magnesio e hidrógeno gaseoso. Aunque es difícil de encender en masa, el magnesio metálico puede inflamarse. También se puede utilizar como iniciador para la termita, una mezcla de polvo de aluminio y óxido de hierro que se enciende solo a temperaturas muy altas. Cuando está finamente pulverizado, el magnesio reacciona con el agua para producir hidróxido de magnesio e hidrógeno gaseoso: Mg(s) + 2 H₂O(l) → Mg(OH)₂(ac) + H₂(g). Esta reacción es mucho menos dramática que la de los metales alcalinos porque el hidróxido de magnesio se acumula en la superficie del metal y ralentiza la reacción posterior. Con vapor, el magnesio produce óxido de magnesio e hidrógeno: Mg(s) + H₂O(g) → MgO(ac) + H₂(g). Los compuestos organomagnésicos son comunes en química orgánica, especialmente como reactivos de Grignard. Estos se forman haciendo reaccionar magnesio con haloalcanos o haluros de arilo en éter dietílico. Los ejemplos incluyen el bromuro de fenilmagnesio y el bromuro de etilmagnesio. Los reactivos de Grignard actúan como nucleófilos, atacando grupos electrófilos como el átomo de carbono en el enlace polar de un grupo carbonilo. Otro reactivo organomagnésico importante es el antraceno de magnesio, o magnesoceno, utilizado como fuente de magnesio altamente activo. Preparado por primera vez en 1954 por grupos independientes liderados por Ernst Otto Fischer y Albert Wilkinson, el magnesoceno es un polvo pirofórico de color blanco a amarillento que se hidroliza violentamente en agua. El aducto relacionado de butadieno-magnesio proporciona una fuente del dianión butadieno. También se han observado complejos de dimagnesio(I). Los iones de magnesio se pueden detectar añadiendo cloruro de amonio, hidróxido de amonio y fosfato monosódico a una solución acuosa o de HCl diluido de la sal. Un precipitado blanco indica iones de magnesio. También se puede usar el colorante violeta de azo, que se vuelve azul oscuro en una solución alcalina de una sal de magnesio; el color proviene de la adsorción del colorante por Mg(OH)₂. A partir de 2013, el consumo de aleaciones de magnesio fue inferior a un millón de toneladas por año, en comparación con 50 millones de toneladas de aluminio.